基于ARM9的快速對星裝置設計與實現(xiàn)
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根據(jù)IGRF2005地磁場模型，利用NOAA的NG-DC提供的磁偏角計算程序，逐一計算覆蓋我國領土及周邊的磁偏角數(shù)據(jù)，其緯度為北緯10°～50°，經(jīng)度為東經(jīng)70°～140°，構成41×71的二維數(shù)組，根據(jù)經(jīng)度、緯度數(shù)據(jù)提取磁偏角數(shù)據(jù)，與采集的羅盤數(shù)據(jù)進行運算，修正羅盤方位值，從而得到代表物體指向的比較準確的方位值。其部分代碼如下所示：本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/152287.htm
從電子羅盤得到的方位數(shù)據(jù)，經(jīng)過磁偏角修正，形成以真北為標準的真實方位數(shù)據(jù)，從而具有與理論對星參數(shù)比對的基礎。
4 應用及結果
該裝置巧妙利用GPS模塊和電子羅盤模塊，在分別采集模塊數(shù)據(jù)的基礎上，利用地理信息進行查表運算，得出當?shù)卮牌?，利用磁偏角修正方位，得到較為準確的方位指向數(shù)據(jù)。此裝置采用S3C2440ARM9芯片作為主CPU，Windows CE．Net為操作系統(tǒng)平臺；電子羅盤選用Honeywell HMR3000，GPS選用GARMINGPS25LVS，蘑菇頭天線，單一+5 V供電，輸出接口均為RS 232。該系統(tǒng)精度高、實時性好、界面直觀，具有廣泛的應用前景。某型衛(wèi)星通信裝備，天線口徑1 m，工作于Ku波段，其半功率波瓣寬度近似計算公式為：θ=70λ／D，得到半功率波瓣寬度θ=1．75°；通過磁偏角修正后的電子羅盤角度指示誤差為ψ＝±0．5°，θ≥ψ，滿足應用需求。2009年烏魯木齊的磁偏角為－2．93°，如果不加磁偏角修正，其誤差總和為2．93°+0．5°=3．43°，超過半功率波束寬度，無法完成對星任務。程序運行后界面如圖3所示。
5 結 語
經(jīng)過使甩證明：該裝置經(jīng)過磁偏角修正后，可以使用于方位精度要求±0．5°、傾角和橫滾經(jīng)度要求土0．1°的物體位置和姿態(tài)測量。經(jīng)過在昆明、喀什、北京等地實際使用測量，效果良好，平均對星時間由原來不確定減少到2 min以內(nèi)(實際測量平均時間為1．4 min)，改善效果明顯。使用中注意事項：由于此裝置采用的電子羅盤，利用地磁場根據(jù)磁阻傳感信息計算方位的原理，因此，此裝置在使用中要求盡量遠離框架式建筑物、鐵礦廠、鐵柵欄、鐵門鐵窗等大型硬鐵物質，避免因硬鐵物質對磁力線的影響，導致測量誤差大的情況出現(xiàn)。
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